Назад

На главную

УДК 622.283.2

При сооружении горных выработок с помощью буровзрывных работ часто имеет место не удовлетворительное дробление породы взрывом. Для улучшения этого показателя БВР чаще всего применяют увеличение зарядов взрывчатого вещества или увеличение числа шпуров на единицу площади забоя. При этом не учитывается роль волны напряжений, возникающей в массиве горных пород при взрыве, в общем разрушающем действии взрыва.

Известно [1], что волна напряжений имеет тем большую роль, чем больше акустическая жесткость взрываемой породы. Кроме того необходимо учитывать то положение, что параметры волны напряжений зависят от плотности заряжания шпуров и от наличия непосредственного контакта заряда ВВ с породой. Наличие воздушного промежутка между зарядом и породой в значительной мере ослабляет прямую волну сжатия, идущую от заряда к открытой поверхности.

При ведении буровзрывных работ не обращается внимание на воздушный зазор между патронами ВВ и породными стенками шпура. Эти зазоры не регулируются и могут быть ориентированы в самых непредсказуемых направлениях. Величина зазоров зависит от диаметров используемых буровых коронок и диаметров применяемого ВВ и может достигать величины несколько сантиметров. Очевидным является то, что заряд ВВ должен вплотную примыкать к стенке шпура по линии наименьшего сопротивления, то есть к той поверхности, которая образуется взрывом предыдущей серии шпуров.

Настоящие исследования были проведены для изучения влияния наличия воздушного зазора между зарядом ВВ и стенкой шпура на процесс разрушения горной породы в направлении открытой поверхности. Эксперименты проводились в цементнопесчаных блоках размером 400х400х200 мм с пределом прочности на одноосное сжатие соответствующим коэффициенту крепости по шкале проф. Протодъяконова f=3. В блоке выбуривались шпуры диаметром 8мм и в них производилось взрывание заряда ВВ в виде детонирующего шнура. В одних случаях детонирующий шнур располагался вплотную к стенке шпура по направлению к открытой поверхности, в других - вплотную к противоположной. При постепенном изменении расстояния между зарядом и открытой поверхностью оказалось возможным проследить процесс разрушения породы и зафиксировать роль волны напряжений в общем действии взрыва.

Большую роль в процессе разрушения породы играет отраженная волна напряжений, которая образуется при отражении прямой волны сжатия от открытой поверхности и направлена в сторону заряда ВВ. Энергия этой волны напряжения увеличивается настолько, что происходит отрыв слоев породы, которые в дальнейшем при своем перемещении дробятся на части. Чем больше волна напряжений, тем более мелкие откольные слои образуются. А волна напряжений, как уже приводилось выше, имеет значительно большие параметры в том случае, если зазор между зарядом и стенкой шпура отсутствует. Подтверждением этому являются выполненные нами в лаборатории БВР ДонГТУ эксперименты, при которых получены значительно отличающиеся по размерам фракции разрушенной породы в зависимости от расположения заряда ВВ относительно стенок шпура.

Таким образом, не остается сомнений в том, что при ведении взрывных работ при проведении выработок необходимо принимать соответствующие меры при заряжании шпуров, тем самым, повышая культуру взрывных работ и их качество.